栃木市レッスン風景【地震に強い建物】について考えてみよう!プログラムの『表示ブロック』を学ぼう

本日はLEGO wedo2.0の授業です。
【地震】のカリキュラムを行いました。
日本では日常的に地震を感じられる国ですので、授業中にもたまに小さな揺れを感じることがあります。学校では避難訓練を行い、地震が起きたらどのような行動をしたらよいのか、学ぶ機会もあるかと思います。

ロボテックのカリキュラムでは、地震が起きても倒れにくい、頑丈な建物について学んでいきます。
レゴブロックで建物を作り、地震発生装置を作って、どのような構造の建物が揺れに強いのか?・・・をまずは検証していきましょう!

地震発生装置を作ってみよう

まずは、地震発生装置を作っていきましょう。
LEGO wedo2.0を使用して、地面が一定の速度で揺れる装置です。
また、【A】【B】【C】の3つの特徴のある建物をブロックで作って準備します。

地震がテーマのカリキュラムは子供たちにとってちょっぴり地味かな?と心配していましたが、生徒たちはつまらないなんて言わずに、集中して組み立てを進めてくれました!

表示ブロックを使ってみよう

完成したら次はプログラムを作っていきます。
地震は『震度』で揺れの強さを表現しますが、今回作った地震発生装置でも、震度1から徐々に震度をあげていく(揺れを徐々に強くしていく)プログラムにしていきます。

そこで活躍するのが【表示ブロック】と【足し算ブロック】です。
赤色のブロックで、モニターらしきイラストに1.2.3の数字が描かれているのが【表示ブロック】。
同じく赤色のブロックで同じようにモニターのイラストに1.2.3の数字が描かれていて、さらに【+(プラス)】が描かれているのが、【足し算ブロック】です。

どのように使用するかというと、まずは【表示ブロック】の下に数字を入力します。
今回は震度0からスタートしたいので、【0】を入力します。

次に、【足し算ブロック】の下には【1】を入力します。
これは、画面に表示されている数字に『1を足す』というプログラムとなります。

さらに、モーターのスピードブロックの下には画面に1.2.3が描かれたブロックを置くことで、【画面に表示された数字のスピードでモーターを回す】となります。
次は【2秒モーターを動かす】⇒【1秒待機】⇒・・・を【10回繰り返す】
となります。

震度0から1ずつモーターの回転速度が上がることで、どんどん揺れが大きくなり、10回繰り返すことで、震度10までの揺れを設定することが出来ました。

A・B・Cの建物の検証を行う

まずはどんな形の、どんな構造の建物がどれくらいの揺れに耐えられるのか?を検証していきます。

予想と検証結果を照らし合わせて、みんなは・・・
「当たったよ~!!」「え~全然違う!!!」など、盛り上がりながら進めてくれました。

震度4、震度8に耐えられる建物を作ってみよう!

検証をしたことで何となく倒れにくい建物の形に気づけた生徒。ピンと来なかった生徒。それぞれいましたが、とりあえず課題に取り組んでみましょう!

まず最初の課題は・・・
①震度4に耐えられる15階建ての建物を作ってみよう!

・・・です。
とにかくまずはやってみる精神の生徒たち!!いいね!
ブロックを15段積み重ねて試しに地震発生装置へ乗せて動かしてみます。

ワクワクドキドキ!
震度2で倒れちゃった~

残念!震度2で倒れてしまいました。
めげずに作り直します。

揺れに強い建物のポイントはいくつかありますが、積極的に組み立てては試し、倒れたらまた作り直して・・・を根気よく行ってくれているので、口を出さずに実体験で気づきがあるように期待して見守ります!

ビクともしない建物が!!!

震度4に耐えられたら次は震度8に耐えられるように、また建物を改造していきます。
そんななか、ビクともしない建物を作り上げた強者が現われました!!

え!凄い!
こんな大きな揺れにも倒れない!なんで??

講師たちからしてみると、この形の建物ではすぐに倒れるはず???
・・・と思っていたのに、ビクともしません!!

しかし、建物の揺れに違和感が・・・

どうなっているのか?聞いてみると?
どうやら地震発生装置自体に高さのある柱が設置してあり、建物はそこにはめる形で乗せているそうです。

おお!なるほど!
それも一つのアイディアだよね!すばらしい!
ブロック同士を固定するわけでもなく、支柱を通したアイディアは新鮮でした!!いいね!とても素晴らしい発想だと思います。

他の生徒たちも、各々のアイディアで試行錯誤しながら課題に向き合ってくれました!
最後まで集中してよく頑張りました!

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ロボット・プログラミング教室ロボテックでは、子どもたちが興味を持つブロックという教材を通じて、強要されることなく自然な流れで課題を解決し、それを発表する、さらには他の人の意見に耳を傾けるという力を育んでいきます。

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robotecスタッフ

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ロボテックのスタッフです。授業の様子や、プログラミングの情報を定期的にアップしていきます!